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  1. 2011.09.08 스마트 나노센서로 약물 효능 실시간 모니터링
2011. 9. 8. 18:32 대덕밸리과학소식/KAIST

지금까지는 신약 후보물질을 몸속으로 투여하고 세포를 추출한 후 효과를 분석했습니다.

그러나 세포를 용해한 후 세포의 기능이 정지된 상태에서 분석하기 때문에 예상치 못했던 부작용으로 대부분의 후보물질이 탈락하게 되는 단점이 있습니다.

이 때문에 엄청난 비용과 노력을 들이더라도 신약개발을 성공하기가 매우 어려웠습니다.

신약 효능을 분석하는 새로운 기법의 기술을 개발됐습니다.

KAIST 생명과학과 이상규 교수는 생체나노입자를 사람세포에 적용해 살아있는 세포에서 신약의 효능을 실시간으로 모니터링 하는 기술을 개발했습니다.

이 기술을 이용하면 사람 몸속에서도 신약의 효능을 보다 정확하게 파악할 수 있을 것으로 기대됩니다.

약물타겟 A 또는 B가 발현되어 있는 사람세포에 약물을 처리하면 세포 내에서 약물과 약물타겟이 서서히 결합되면서 스마트 나노센서에 의해 이러한 스팟 (같은 나노클러스터) 형태로 실시간으로 센싱-감지된다. 따라서 살아 있는 사람세포 안에서 신약의 효능작용을 실시간으로 마치 비디오를 보는 것처럼 라이브로 모니터링 할 수 있는 나노-바이오-영상-분자화학 등이 융합된 차세대 원천기술이다

연구팀은 수많은 나노입자가 서로 연결되면 커다란 복합체를 형성할 수 있다는 아이디어에 착안했습니다.

나노입자를 세포 내부에 적용해 본 결과 실제로 살아있는 세포 안에서 나노입자 간의 결합을 통해 복합체가 빠르게 형성되는 것을 확인했습니다.

형성된 복합체는 나노센서 역할을 하게 돼 약물이 세포 내에 투여되는 과정에서 약물 타겟과의 결합을 실시간으로 관찰할 수 있습니다.

연구팀은 이 나노센서 기술을 '스마트한 눈(InCell SMART-i)'이라고 명명했습니다.

살아있는 세포 안에서 일어나는 신약의 효능작용을 한 눈에 볼 수 있기 때문입니다.

이 기술은 나노-바이오-영상-분자화학 등이 융합된 차세대 원천기술로 신약개발에 효과적으로 적용 가능한 매우 중요한 기술로 평가받고 있습니다.

이 기술은 최근 세계적인 화학지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)' 지 9월호에 주목받는 논문(Hot Paper)으로 선정됐습니다.

사람 세포 내에 도입된 스마트 나노 센서가 약물과 약물 타겟 간의 결합에 따라 세포 내에 스팟(같은 나노클러스터)을 형성하고 이를 실시간으로 탐지해 낼 수 있는 원천기술의 모식도

posted by 글쓴이 과학이야기

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